连续退火生产线中带钢在顶辊和底辊之间上下来回运动,从而实现传输。这种传输方式通过准确地控制带钢的热处理工艺非常有助于提高生产率和产品质量,目前连续退火生产线已被世界广泛采用,但是在这个过程中也会遇到很多问题:如跑偏和瓢曲。而严重瓢曲与跑偏会造成带钢炉内断带并迫使机组停机,对机组生产及产品质量危害极大。但由于带钢瓢曲与跑偏机理复杂,多年来对其成因一直未能得到理性的、正确的解释,因此带钢的瓢曲与跑偏成为严重困扰生产、亟待解决的技术难题。　　 本文在前面的基础上通过解析法的理论推导带钢瓢曲临界张力的半经验公式,这对大生产中带钢张力表的设定具有重要的参考价值。　　 除此之外,本文根据金属塑性理论建立了带钢稳定通板的弹塑性理论模型以及与生产中一致的边界条件。并采用非线性商业软件Abaqus/Standard对模型进行求解,求解分为张力加载与辊子转动两步进行。为了弄清连续生产线上带钢运行中瓢曲形成的机理进行了一系列数值模拟。当在带钢上施加一个长度方向上的张力,凸度辊将使带钢上产生横向压缩应力和带钢起皱。并且诱发产生的横向压缩应力随着张力的增大而增大,随着辊子凸度的增大而增大,随着摩擦系数的增大而增大。带钢运动过程中横向压缩应力的增加是瓢曲形成过程中的关键因素。　　 文中采用有限元的方法再现了瓢曲的产生与长大过程,并且通过计算发现对于梯形辊来说瓢曲主要发生在梯形辊的平台区,并且随着辊子的凸度的增大瓢曲位置逐步向辊子中间移动,对于正弦辊来说瓢曲一般发生在辊子中间,其瓢曲宽度约为2-4mm。除此之外文中进一步分析瓢曲的发生的判别标准,证明了带钢的等效应力达到带钢的屈服强度,带钢就会发生屈曲以致最终演化为瓢曲这一说法并不正确,认为带钢横向弯曲到一定的程度就会发生瓢曲,其具体的临界横向壳弯曲曲率与带钢的规格相关。　　 根据有限元仿真结果,搭建了模拟生产实验平台,该实验平台按照实际生产设备1/8大小进行设计,带钢以闭合环路通板。对带钢通板过程中出现的瓢曲进行研究,全面分析了带钢规格、梯形辊平台区长度、辊面粗糙度、梯形辊凸度、辊型、Pass长度、平台区与锥度区过渡长度等因素对瓢曲的影响,取得一系列重要结论:随着凸度的增大,瓢曲临界应力有降低的趋势;随着平台区长度的增加,带钢与锥度区接触越少,临界瓢曲应力增大;双阶梯辊和梯形辊的临界瓢曲应力相当,而窄身辊与正弦辊相对较小;随着粗糙度的增大,临界瓢曲应力有降低的趋势;铝箔越是宽薄,其临界瓢曲张力越小,越容易发生瓢曲:相反铝箔越是窄厚,其临界瓢曲张力就越大,就越不容易产生瓢曲缺陷;pass长度越大,其临界瓢曲应力越小;临界瓢曲应力随着过渡区长度的增大,先增大后减小,对于辊子设计来说存在一个最优化的过渡区长度。　　 通过分析发现实验研究与有限元理论计算得出了一致的规律,只是有限元计算发现理论值比实验结果较大,文中结合实验实际主要从板形、跑偏、摩擦系数、残余应力等几方面分析了产生误差的原因。　　 根据生产实际搭建模拟生产线实验平台,系统研究了炉辊各因素以及铝箔规格等因素对辊子自纠偏性能进行了系统的研究。并得出以下结论(1)随着辊子的转动带钢逐步向辊子中间移动,但其向中间引动的趋势逐渐放缓。(2)辊子凸度的越大辊子的自纠偏能力越强;辊子平台区越长其自纠偏能力越差;梯形辊、双梯形辊以及正弦辊都有很好纠偏的效果。实验初始阶段梯形辊与双梯形辊自纠偏能力较好,随着带钥向辊子中间移动,正弦辊自纠偏性能较好;辊而粗糙度对辊子自纠性能并不显著;带钢张力越大纠偏性能越好。　　 文中通过实验研究发现带钢与辊子锥度区的接触长度对于辊子自纠偏性能的影响非常显著,由于受到实验条件及测试手段的限制,文中采用有限的方法计算了带钢与辊子的接触长度,通过分析仿真结果得出:(1)辊子与带钢接触并不是简单的线性接触,而是存在一条曲线,其中辊子顶端接触长度最小。通过大生产中带钢张力表可以知道,带钢在连续退火生产线中,事实上带钢并没有与辊子完全接触。(2)带钢与辊子的接触长度随着辊子直径的增大而逐渐增大;带钢与辊子的接触长度随着辊子凸度的增大而逐渐减小;带钢与辊子的接触长度随着辊子带钢厚度的增大而逐渐减小;带钢与辊子的接触长度随着带钢宽度的增大而逐渐增大;带钢与辊子的接触长度随着带钢屈服强度的增大而逐渐减小;带钢与辊子的接触长度随着带钢弹性模量的增大而逐渐减小;带钢与辊子的接触长度随着带钢张力的增大而逐渐增大。